直线度是几何量测量领域中一项基本内容,同时也是平面度、平行度、垂直度、同轴度等几何量的测量基础,导轨直线度的检测具有测量距离长、数据量大、实时性要求高、需要现场测试的特点。以准直激光束作为直线基准的测量方法近年来得到了很大发展,激光准直技术在直线度测量中得到了广泛的应用。但由于存在激光光束漂移、光线弯曲、大气扰动等难以克服的问题,激光准直技术检测大尺寸长导轨的测量精度一直都很难得到提高。针对目前在长导轨直线度误差测量中存在的问题,课题设计了一种基于剪切干涉条纹的便携式激光准直系统。将激光束经过准直扩束,投射到楔形光学平板上,利用硅光电池接收光束在楔形光学平板前后表面反射后形成的干涉条纹,再由后续电路处理获得能很好地反应被测导轨表面的微小倾角值的信号,最后由计算机对导轨表面各点的测量值进行处理,计算出被测长导轨的直线度误差。针对测量要求进行了测量原理研究和总体方案设计,包括激光干涉准直系统的总体结构安排,光源和光电元件的参数设计及计算,系统的机械结构设计,信号分析及信号处理方案等。根据系统光电信号较弱、干扰较大的特点,完成了信号处理电路的设计和调试,深入研究了干涉条纹信号的处理方法,设计了数据处理的软件结构、信号处理的算法和直线度测量算法。在WINDOWS硬件平台下,通过VC++实现了导轨表面相对高度差的实时计算和存储。系统可以实时计算相邻信号之间的相位差,简化了激光光束准直度的调校和测量设备装调工作;根据信号幅值大小实时控制信号增益大小,实现精确检测大尺寸导轨直线度误差的功能。采用小型化、低功耗的器件设计测量子系统,并用锂电池给测量子系统供电,实现了便携化和测量便捷化。通过标定、稳定性、重复性、线性度及长导轨测量等实验,结果表明,该系统能够正常工作,性能、指标均已达到预定目标。